Для расчета принимаем интенсивность отказов базового элемента

λ_б = 0,5·10 ^-71/ч. Учет нормальной запыленности помещения учтем коэффициентом К=1. Таким образом, интенсивность отказов базового элемента составит

λ_б = λ_б k

При расчете принимаем логически последовательную (основную) схему.

Расчет показателей надежности проводим используя все необходимые коэффициенты по надежности компонент ов устройства.

Рассчитываем наработку до отказа и вероятность безотказной работы за время Т_Э = 5000 ч.

 

Значения интенсивности отказов λ(1/ч) элементов узла:

резисторы………………………..………………0,000005

цифровые интегральные микросхемы …………0,0000003

конденсаторы ………………………………………0,0000003

Расчет надежности устройства с применением прикладной программы в Excel.

 

Реальная интенсивность отказов одиночного радиоэлектронного элемента
Интенсивность отказов (табличная)	l0	1/ч	0,00000003
Условия эксплуатации элемента	Лабораторные
Результирующий поправочный коэффициент kl	kl		2,7
Поправочный коэффициент, учитывающий влияние электрического режима и температуры внутри радиоустройств (табличный)	a		1,4
Условия эксплуатации аппаратуры	Результирующий поправочный коэффициент kl
Лабораторные	1,00
Стационарные	2,70
Корабельные	3,40
Автофургонные	3,70
Железнодорожные	3,90
Самолетные	6,00
Реальная интенсивность отказов			1,134E-07	1/ч
Расчет надежности МС интегральные-цифровые
Средняя интенсивность отказов одного элемента	l0	1/ч	0,00000003
Количество элементов	N
Период для которого необходимо рассчитать вероятность безотказной работы	t	ч
Интенсивность отказов устройства			0,00000006	1/ч
Вероятность безотказной работы в течение			0,999700045
указанного периода
Средняя наработка до первого отказа			16666666,67	ч

 

 

Расчет надежности резистора
Средняя интенсивность отказов одного элемента	l0	1/ч	0,0000005
Количество элементов	N
Период для которого необходимо рассчитать вероятность безотказной работы	t	ч
Интенсивность отказов устройства			0,0000005	1/ч
Вероятность безотказной работы в течение			0,997503122
указанного периода
Средняя наработка до первого отказа				ч

 

Расчет надежности конденсатора
Средняя интенсивность отказов одного элемента	l0	1/ч	0,0000005
Количество элементов	N
Период для которого необходимо рассчитать вероятность безотказной работы	t	ч
Интенсивность отказов устройства			0,0000005	1/ч
Вероятность безотказной работы в течение			0,997503122
указанного периода
Средняя наработка до первого отказа				ч

 

Расчет надежности устройства, состоящего из N элементов
(с различной интенсивностью отказов)
Тип элемента	Кол-во элементов в устройстве, n	Интенсивность оказов элементов этого типа, lэ, 1/ч	Произведение n · lэ (интенсивность отказа всех (содержащихся в устройстве) элементов этого типа
Конденсатор керамический		0,0000014	0,0000014
Резистор		0,0000005	0,0000005
интегральная микросхема		0,00000003	0,00000006
Итоговая интенсивность отказов изделия	l	1/ч	0,00000196
Период, для которого необходимо рассчитать вероятность безотказной работы	t	ч
Вероятность безотказной работы в течение			0,990247864
указанного периода
Средняя наработка до первого отказа			510204,08

 

Различия в результатах ручного и машинного расчетов связано с тем, что при машинном расчете производится более полный учет различных коэффициентов, что невозможно при ручном расчете.

 

 

Технологическая часть.

Разработка печатной платы устройства.

Для разработки печатной платы можно использовать прикладною программу DipTrace. Программный пакет DipTrace представляет собой полнофункциональную систему для разработки принципиальных схем и печатных плат. Включает в себя четыре программы:

1. DipTrace - проектирование плат с удобной интерактивной и автоматической трассировкой.
2. Schematic - создание принципиальных схем с последующей возможностью перевода их в платы.

3.ComEdit-редактор корпусов для печатной платы.

4. SchemEdit - редактор компонентов. Рисование символов схемотехники и связка их с корпусами.

 

 

Рисунок 6 Схема монтажная

 

 

Изготовление устройства.

Хорошо известен способ травления печатных плат в растворе медного купороса (полстакана поваренной соли и четверть стакана медного купороса на один литр воды). Однако он не пользуется большой популярностью, потому что процесс травления протекает значительно медленнее, чем, например, в хлорном железе, и, якобы, не обеспечивает высокого качества получаемых изделий. На самом деле это не совсем так: легко и скорость травления увеличить, и качество поднять до должного уровня.

Для быстрого травления и получения качественного, красивого рисунка необходимо выполнить следующие условия:

1. Подогреть раствор до максимально возможной температуры, при которой не происходит отслаивание применяемого красителя (цапон-лака или другого) — 50 — 80 °С, и поддерживать ее до окончания травления;

2. Непрерывно и интенсивно перемешивать раствор; можно постукивать по плате, встряхивать ее (не вынимая из раствора), промывать через каждые несколько минут в теплой проточной поле или даже (если лаковое покрытие достаточно прочное) счищать посторонние "наносы" тряпочкой, мягкой щеточкой.

Плату в растворе необходимо располагать фольгой вниз на расстоянии не менее 2-3 мм от дна сосуда.

Качество печатных плат, получаемых таким способом, почти не отличается от полученных "классическим" способом — травлением в растворе хлорного железа. В то же время медный купорос (не говоря уже о поваренной соли) почти безопасен, что немаловажно при работе в домашних условиях. Он также менее дефицитен, чем хлорное железо.